Conférence sur le Rôle de la « Smart City » dans la transition énergétique, qui a été donnée par Isam Shahrour lors du colloque international « Transition Energétique en Afrique entre défis économiques et enjeux environnementaux », organisé à Alger le 1er octobre, 2016. La conférence a comporté 3 parties : la transition énergétique, le rôle de la ville dans cette transition et comment le concept de ville intelligente peut aider dans cette transition.

1. Rôle de la « Smart City » dans la
transition énergétique
Professeur Isam Shahrour
Responsable du projet « SunRise Smart City»
www.isamshahrour.com
Conférence Internationale :
Transition Energétique en Afrique entre défis
économiques et enjeux environnementaux,
1-2 Octobre, Alger

2. Transition
Energétique ?
Enjeux
environnement
Enjeux
économiques
City (Ville) ?
Haute
consommation
Pollution - Gaz à
effet de serre
Smart ?
Solution
innovante
Innovation
digitale
Innovation
Sociale
3 questions ?

3. Transition Energétique

4. Consommation d’énergie dans le monde
http://euanmearns.com/global-energy-trends-bp-statistical-review-2014/
BP Statistical Review 2014
De 1965 à 2013 :
Consommation * 3
De 1983 à 2013 :
Consommation * 2

5. Réserves
prouvées fin 2013
Les ressources en énergies fossiles sont limitées
Pétrole : 688 milliards de baril
(50 ans)
Charbon: 892 milliards de tonnes
(entre 110 et 120 ans)
Gaz: 185 700 milliards de m3
Entre 50 et 60 ans

6. Energie
Emission du gaz à effet de serre (GES)

7. Comment atteindre l’objectif +2°
Energie

8. Energie Nucléaire

9. Part du nucléaire dans la production de l’électricité
International Atomic Energy Agency’s
France (77%)
US (20%)
Japon

10. Energie nucléaire : Stockage des déchets et
démantèlement
500 m

11. Energies Renouvelables

12. Europe : Part des énergies renouvelables
(2014 and 2020)
2014
2020

13. Renewable Energy in Africa

14. Impact de la consommation d’énergie sur le GES

16. Renewable energy resource mapping for Africa
Hydraulique
Vent
BioMasse
Solaire

17. Difficultés liées aux énergies renouvelables
Le caractère intermittent
Stockage et transport
Intégration dans le système énergétique
Coût (modèle économique)
Maturité

18. Il faut
Réduire la consommation d'énergie fossiles
Réduire la part du nucléaire
Augmenter la part des énergies renouvelables
Améliorer les performances des systèmes
énergétiques
Transition Energétique : Changer de système énergétique

19. Politique Européenne climat et énergie
Source : Commission Européenne

20. La ville: Rôle majeur de la
transition énergétique

21. Ville et énergie
70% de l'activité
économique
70% de la
consommation
d’énergie
75% de la
consommation
d’énergie électrique
80% de l’émission
du gaz à effet de
serre
La ville

22. Croissance Démographique
Urban
Developing countries
Urban –
Developed countries
Rural
Developing countries

23. Infrastructures
Pays développés :
• Bonnes infrastructures
• Vieillissantes
• Pb de maintenance et d’investissement
Pays en voie de développement:
• Manque d’infrastructures
• Explosion démographique
• Pb de financement

24. Vieillissement des infrastructures
Etats Unis, Rapport ASCE, 2013

25. Sécurité de fonctionnement
US Blackout (2003)
• 50 Million people
• 24 hours for full recovery
• Cost: $6 to $10 billion
Coût des pannes électriques aux Etats-Unis:
entre 80 et 188 milliards $/ an

26. Difficulté d’accès au service d’électricité

27. Pays en voie de développement :
De géants besoin d’investissement dans les infrastructures
Besoin annuel:
1,8 à 2,3 trillions $
Transport
Electricity
Water
Telecom

28. Production transformation stockage
Transport
distribution
Consommation
(demande)
Fonctionnement des systèmes traditionnels
Amélioration des performances pour chaque phase
Nécessité d’échanger les informations pour harmoniser
demande/production

29. Fonctionnement des systèmes modernes
(Cm)
(Cl) (C1)
(Ck)
(Pj)
Consommation
(P1)
(Pi)
(Pn)
Production
(S)(S)
(S)
Stockage

30. Fonctionnement des systèmes modernes
(Cm)
(Cl) (C1)
(Ck)
(Pj)
Consommation
(P1)
(Pi)
(Pn)
Production
(S)(S)
(S)
Stockage

31. Fonctionnement des systèmes modernes
(Cm)
(Cl) (C1)
(Ck)
(Pj)
(P1)
(Pi)
(Pn)
(S)(S)
(S)
S
Système global de communication et de gestion de données

32. Pour assurer ce type de fonctionnement, nous
avons besoin
Système
intelligent
Communiquer
Analyser
Prendre des
décisions
Agir

33. Technologie
Numérique
Internet
Réseaux Sociaux

34. Mesurer
Stocker
Analyser
Communiquer
agir
Chaque objet
• identifié
• Géo-localisé
Technologie Numérique : Internet des objets

35. Technologie Intelligence Collective
Education
Santé,
Culture
Tourisme
Mobilité
Nouveaux
Services

36. Les performances
La sécurité de fonctionnement
L’organisation des secours
L’Information/implication des usagers
La résilience
La technologie
permet
d’améliorer

37. Améliorer la qualité de vie des citoyens
Renforcer la compétitivité de
l'industrie
Objectif 20/20/20
Objectifs
Smart City en EUROPE

38. Smart City in United States
Smart Grid – NEMA Report (2011)
Association of electrical and medical imaging equipment manufacturers

39. Smart City in Africa
2014

40. Démonstrateur à grande échelle de la Smart City
(Projet SunRise Smart City)

41. Expérimentation
(Démonstrateur)
Implémenter
dans la ville ?

42. Collectivités :
AMGVF
LMCU,
Région,
ArtoisComm
International:
W-Smart
New York University
Pays Bas (Vitens)
Grande Bretagne (Thames)
Espagne (Acciona)
Opérateurs :
• Eaux du Nord/Suez
• Eaux de Paris
• Dalkia
• ERDF
• Eiffage Energie
• Lille Métropole Habitat
Laboratoires de recherche :
Ingénierie, STIC,
Sciences sociales
Formation :
Master (…), Mastère CréaCity
Diplômes d’ingénieurs
Centres d’innovatio, pole,…
Pole Ubiquitaire
CITC –EURARFID
PRN
Starts-ups :
Stereograph, Noolittic,
Inodesign, Calmwater,
Planete oui, IXsane
Partenaires du projet SunRise

43. Communauté Scientifique:
chercheurs, doctorants et étudiant, Avril 2014

44. Petite ville (110 Hectares)
• 25 000 usagers
• 140 bâtiments
Site du projet «Cité Scientifique»
100 km de réseaux
• Eau potable
• Assainissement
• Chauffage, Gaz
• Électricité (HT, BT)
• Eclairage public

45. Plateforme de pilotageSystème
d’information
• Données de patrimoine (SIG)
Outils
d’analyse
Communication
Serveur web
• Equipes Techniques
• Usagers
• Equipes Académiques
Architecture du système «SunRise »
Communication :
• Réseaux filaires
• Réseaux sans fils
• Bâtiments
• Réseaux urbains
Mesure et contrôle des
infrastructures
• Mesures capteurs
Autres
Données
• Environnement
• Transport
• Secours
• Autres données

46. Travail réalisé
1. SIG pour tous les réseaux
3. Analyse des données
4. Recommandations
• Eau potable
• Assainissement
• Chauffage Urbain
• Electricité
2. Instrumentation:

47. Eau potable

48. TWUL Demo site
London- UK
Smart Burgos
Burgos -Spain
VIP
Leeuwarden-
Netherlands
Sunrise
Lille- France
Démonstrateur Européen
SmartWater4Europe

49. Smart Monitoring
Pression
débit
Qualité

50. 0
100
200
300
400
500
600Non-RevenueWaterNRW(m3
)
01/11/15
11/11/15
21/11/15
01/12/15
11/12/15
21/12/15
31/12/15
10/01/16
20/01/16
30/01/16
09/02/16
19/02/16
29/02/16
10/03/16
20/03/16
30/03/16
09/04/16
19/04/16
29/04/16
09/05/16
19/05/16
29/05/16
Détection des fuites
Water Balance (m3)
500 m 3

51. Présentation
Conduites
Substation
Heating Center
• Temperature
• Flow
• Pressure
• Consumption
Chauffage Urbain

52. Economie potentielle
Consommation - régulation
basée sur l’usage
Consommation mesurée

53. Suite
• Chauffage et Electricité
• Performance de 50% à 90%
Cogénération
(Investissement privé)
• Augmenter les performances
• Energies Renouvelables
Réseau intelligent
(Financement par les
Economies)

54. Réseau Electrique
A
2
M
6
HT (20 kV)
LT
Supply
• Passage MT - BT
• Mesure des consommations et
des paramètres de pilotage
• Pilotage

55. Demande Globale
0
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
Friday,
March 01,
2013
Monday,
April 01,
2013
Wednesday,
May 01,
2013
Saturday,
June 01,
2013
Monday, July
01, 2013
Thursday,
August 01,
2013
Sunday,
September
01, 2013
Tuesday,
October 01,
2013
Friday,
November
01, 2013
Sunday,
December
01, 2013
Wednesday,
January 01,
2014
Saturday,
February 01,
2014
Saturday,
March 01,
2014
Tuesday,
April 01,
2014
Consumption ]kWh]
Date
Fixed Demand Charge V.S. Real Demand Charge

56. Suites :
• Vérification
• Affiner le profile de la demande
• Recommandations «travaux»
Réseaux
secondaires
• Passer à un réseau intelligent
• 30 à 40% d'économie
Eclairage
public

57. Réussir la transition énergétique
Réduire les consommations
Réduire les pertes
Augmenter la part des énergies
renouvelables
Il Faut

58. Réussir la transition énergétique
Moderniser
via la Smart
Technologie
Améliorer les performances de
chaque composante
Améliorer la performance globale
Améliorer la sécurité
Innover dans les services et le modèle
économique